给水稻做“基因体检”,湖北稻瘟病鉴定技术拿下中美双专利
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- 17小时前
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稻瘟病被称为水稻里的“瘟疫”。全球每年因此损失的粮食,够六千万人吃一年。传统防控主要靠喷农药,但长期用药会导致病菌产生抗药性,还会污染环境。湖北省农科院最近的一项突破,给出了另一种解法——不给水稻喷药,而是给水稻做“基因体检”。
6月18日从湖北省农科院传来消息,该院自主研发的水稻种质资源稻瘟病抗性基因检测技术,继2022年获中国发明专利后,近期又被授予美国发明专利。这意味着这项来自湖北的原创技术拿到了国际“通行证”。

破解五个“长得太像”的基因
稻瘟病常年发病,水稻整个生育期都可能受害,平均每年造成15%到30%的产量损失。科学家发现,水稻自身携带一个叫Pik的广谱抗稻瘟病基因,这个基因在水稻育种中价值很高。
但问题在于,Pik基因有5个等位基因,包括Pik、Pike、Pi1、Pikm和Piks。每个等位基因负责对抗的稻瘟病菌类型不同。同一个基因家族里的五个成员,长得太像,传统方法根本分不清谁是谁。湖北省农科院粮作所种质资源研究中心团队花了近7年时间攻关,通过序列多态性分析,在三个关键位点找到了它们各自的“身份代码”,并据此开发了一套分子检测试剂盒。
100%准确率,低成本高通量
有了这套技术,检测人员只需要经过PCR和电泳检测两个步骤,就能精准识别Pik位点的5种等位基因,准确率达到100%。湖北省农科院粮作所研究员蔡海亚表示,该方法具有高通量、低成本的特点,在水稻种质资源优异抗性位点挖掘、分子设计育种等领域应用前景广阔。
这套技术的核心价值在于实现了“精准防控”。不同稻区的稻瘟病菌生理小种类型不同,过去育种只能靠经验。现在通过基因检测,可以提前筛选出携带特定抗病基因的水稻材料,针对不同稻区的病菌类型,推广携带对应等位基因的水稻品种。

新品种“鄂美香占”进入生产试验
基于这项技术,团队已经创制了水稻新品种“鄂美香占”,含有Pik位点等位基因,综合抗性达到三级,今年已进入生产试验,预计明年拿到品种审定证书。下一步,团队将利用该技术充分挖掘湖北省农作物种质资源库中的优异抗性材料,为水稻分子育种提供新的基因供体。
从2022年的中国发明专利到2026年4月美国发明专利正式授权,这项技术走了近四年。未来,这套“基因体检”方案有望推广到更多稻区,让水稻靠自己的基因就能抵御病害,而不是依赖农药。
